本发明公开了一种中空Zn-xCd-(1-x)S固溶体纳米球的制备方法及其应用,其制备过程为,以二氧化硅纳米球作为模板,加入的Zn、Cd离子与氨水发生络合并在弱碱性条件下水解生成羟基络合物,其与硫脲反应,通过连续反应刻蚀首先形成Zn-xCd-(1-x)S壳层生长于二氧化硅球的表面,随即加入强碱除去二氧化硅模板,获得中空Zn-xCd-(1-x)S纳米球。本方法通过连续反应刻蚀法实现中空Zn-xCd-(1-x)S固溶体纳米球的一步合成,避免在多步碱性刻蚀条件下Zn元素的损失。该方法制备的Zn-xCd-(1-x)S具高光解水产氢活性,其在可见光照下最高实现2.52mmolg~(-1)h~(-1)产氢效率。此外,该制备工艺具合成简单、反应条件温和、原料丰富且低廉等优势。